Życie ma różne kształty w rozmiarach, ale niektóre rozmiary są bardziej popularne niż inne, wynika z nowych badań przeprowadzonych przez University of British Columbia.
W pierwszym tego rodzaju badaniu opublikowanym dzisiaj w PLOS ONE, dr Eden Tekwa, który prowadził badania jako adiunkt na wydziale zoologii UBC, zbadał rozmiary ciał wszystkich żywych organizmów na Ziemi i odkrył nieoczekiwany wzór. W przeciwieństwie do tego, co mogą wyjaśnić obecne teorie, biomasa naszej planety – materiał, z którego składają się wszystkie żywe organizmy – jest skoncentrowana w organizmach na obu końcach spektrum wielkości.
„Najmniejsze i największe organizmy znacznie przewyższają wszystkie inne organizmy” – powiedział dr Tekwa, główny autor „The size of life”, a obecnie pracownik naukowy na wydziale biologii Uniwersytetu McGill. „Wydaje się, że to nowy i wyłaniający się wzorzec, który należy wyjaśnić, a nie mamy obecnie teorii, jak to wyjaśnić. Obecne teorie przewidują, że biomasa będzie równomiernie rozłożona na wszystkie rozmiary ciała”.
Oprócz kwestionowania naszego rozumienia rozkładu życia, wyniki te mają ważne implikacje dla przewidywania skutków i skutków zmian klimatu. „Rozmiar ciała reguluje wiele globalnych i lokalnych procesów, w tym szybkość sekwestracji węgla oraz wpływ składu organizmów żywych na funkcjonowanie i stabilność ekosystemów” – powiedział dr Tekwa. „Musimy pomyśleć o tym, jak zmieni się rozkład biomasy wielkości ciała pod presją środowiskową”.
„Życie nieustannie nas zdumiewa, w tym niesamowity zakres rozmiarów, w jakich występuje” – mówi starszy autor dr Malin Pinsky, profesor nadzwyczajny na wydziale ekologii, ewolucji i zasobów naturalnych na Uniwersytecie Rutgers. „Gdyby najmniejszy mikrob był wielkości kropki na końcu tego zdania, największy żywy organizm, sekwoja, byłby wielkości Kanału Panamskiego”.
Aby uzyskać wyniki, dr Tekwa spędził pięć lat na kompilowaniu i analizowaniu danych dotyczących wielkości i biomasy każdego rodzaju żywych organizmów na planecie – od maleńkich organizmów jednokomórkowych, takich jak archeony glebowe i bakterie, po duże organizmy, takie jak płetwal błękitny i sekwoja. drzewa. Odkryli, że wzorzec faworyzujący duże i małe organizmy występował we wszystkich typach gatunków i był bardziej wyraźny w organizmach lądowych niż w środowiskach morskich. Co ciekawe, maksymalny rozmiar ciała wydawał się osiągać te same górne granice dla wielu gatunków i środowisk.
„Największe rozmiary ciała występują u wielu grup gatunków, a ich maksymalne rozmiary ciała mieszczą się w stosunkowo wąskim zakresie” – zauważył dr Tekwa. „Drzewa, trawy, grzyby podziemne, namorzyny, koralowce, ryby i ssaki morskie mają podobne maksymalne rozmiary ciała. Może to sugerować, że istnieje uniwersalna górna granica wielkości wynikająca z ograniczeń ekologicznych, ewolucyjnych lub biofizycznych”.
Dr Tekwa był również w stanie odkryć kilka intrygujących szczegółów dotyczących rozmieszczenia życia w różnych ekosystemach. „Chociaż koralowce występują tylko w niewielkiej części oceanu, okazuje się, że mają mniej więcej taką samą biomasę jak wszystkie ryby w oceanie” – mówi dr Tekwa. „To pokazuje, jak ważna jest równowaga biomasy w oceanach. Koralowce wspierają dużą różnorodność ryb, więc to naprawdę interesujące, że te dwa organizmy mają prawie taką samą biomasę”.
Jeśli chodzi o ludzi, wiemy już, że stanowimy stosunkowo niewielką biomasę, ale nasz rozmiar wśród wszystkich żywych istot ujawnia nasze miejsce w globalnym biomie. „Należymy do przedziału wielkości, który obejmuje najwyższą biomasę, czyli stosunkowo duży rozmiar ciała” – mówi dr Tekwa.
Dr Tekwa dodał, że ich odkrycia pomogą w przyszłych badaniach nad ewoluującym środowiskiem Ziemi. „To pozwala nam iść naprzód, ponieważ ustanawia linię bazową obecnego stanu, który obejmuje już efekty napędzane przez człowieka” – powiedzieli. „Na przykład biomasa ryb jest prawdopodobnie o połowę mniejsza niż przed przybyciem ludzi, ale coraz trudniej jest wywnioskować te wzorce, gdy cofamy się w czasie geologicznym. To naprawdę ważne badania empiryczne do przeprowadzenia. Jest wiele powiązań dla ludzi i społeczeństw, gdy stawiamy czoła wyzwaniom związanym ze zrównoważonym rozwojem, a globalne oceny ekologiczne powinny być istotną częścią inicjatyw na rzecz zrównoważonego rozwoju”.